2初步勘察階段
初步勘察階段是在選定的建設場址上進行的。根據(jù)選址報告書了解建設項目類型、規(guī)模、建設物高度、基礎的形式及埋置深度和主要設備等情況。初步勘察的目的是:對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評價;為確定建筑總平面布置、主要建筑物地基基礎設計方案以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案作出工程地質(zhì)論證。本階段的主要工作如下:
①搜集本項目可行性研究報告(附有建筑場區(qū)的地形圖,一般比例尺為l:2000~1:5000)、有關工程性質(zhì)及工程規(guī)模的文件。
②初步查明地層、構造、巖石和土的性質(zhì);地下水埋藏條件、凍結深度、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因和分布范圍及其對場地穩(wěn)定性的影響程度和發(fā)展趨勢。當場地條件復雜時,應進行工程地質(zhì)測繪與調(diào)查。
③對抗震設防烈度為7度或7度以上的建筑場地,應判定場地和地基的地震效應。
初步勘察時,在搜集分析已有資料的基礎上,根據(jù)需要和場地條件還應進行工程勘探、測試以及地球物理勘探工作。
鉆探過程和鉆進方法
根據(jù)自然條件的復雜性以及工程要求選擇鉆探設備和鉆進方法。鉆機一般分為回轉式和沖擊式兩種。
回轉式鉆機是利用鉆機的回轉器帶動鉆具旋轉,磨消孔底地層而鉆進,通常使用管狀鉆具,能取柱狀巖芯樣品。
沖擊式鉆機則利用卷揚機借鋼絲繩帶動有一定重量的鉆具上下反復沖擊,使鉆頭擊碎孔底地層而形成鉆孔后用抽筒提取巖石碎塊或擾動土樣。針對不同的巖石及地層條件,可選取不同的鉆進方式、鉆機與鉆具。
工程地質(zhì)鉆探可根據(jù)巖土破碎的方式,將鉆進的方法分為以下四種:
沖擊鉆進
沖擊鉆進法采用底部圓環(huán)狀鉆頭。鉆進時將鉆具提升到一定高度,利用鉆具自重,迅猛放落,鉆具在下落時產(chǎn)生沖擊動能,沖擊孔底巖土層,使巖土層達到破碎之目的而加深鉆孔。
回轉鉆進
回轉鉆進法采用底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭進行鉆進。鉆進中施加鉆壓,使鉆頭在回轉中切入巖土層,達到加深鉆孔的目的。在土質(zhì)地層中鉆進,有時為有效地完整地揭露標準地層,還可以采用勺形鉆鉆頭進行鉆進。
沖擊-回轉鉆進
沖擊-回轉鉆進綜合了前兩種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點,以達到提高鉆進效率的目的。其工作原理是:在鉆進過程中,鉆頭克取巖石時,施加一定的動力,對巖石產(chǎn)生沖擊作用,使巖石的破碎速度加快,破壞粒度比回轉剪切粒度增大。同時由于沖擊力的作用使硬質(zhì)合金刻入巖石深度增加,在回轉中將巖石剪切掉。這樣就大大提高了鉆進的效率。
沖擊-回轉-振動鉆進
沖擊-回轉-振動鉆進綜合了前三種鉆進方法在地層鉆進中的優(yōu)點,以達到提高鉆進效率的目的。采用機械動力所產(chǎn)生的振動力,通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于震動器高速振動的結果,圓筒鉆頭依靠鉆具和振動器的重量使得土層更容易被切削鉆進,切鉆進速度較快。
鉆孔地質(zhì)柱狀圖是表示該鉆孔所穿過的地層而綜合成圖表表示。圖中表示有地質(zhì)年代、土層埋藏深度、土層厚度、土層底部的標高、巖土的描述、柱狀圖、地面標高、地下水水位和測量日期、巖土怎樣選取位置等。柱狀圖的比例尺一般為1:100—1:500。工程地質(zhì)鉆探的主要任務之一是在巖土層中采取巖芯或原狀土試樣。在采取試樣過程中應該保持試樣的天然結構,如果試樣的天然結構已受到破壞,則此試樣已受到擾動,這種試樣稱為“擾動樣”,在工程地質(zhì)勘察中是不容許的。除非有明確說明另有所用,否則次擾動試樣作廢。
由于土工試驗所得出的土性指標要保證可靠,因此工程地質(zhì)勘察中所取得的試樣必須是保留天然結構的原狀試樣。原狀試樣有巖芯試樣和土試樣。巖芯試樣由于其堅硬性,其天然結構難于破壞,而土試樣則不同,它很不容易被擾動。因此,采取原狀土試樣是工程地質(zhì)勘察中的一項重要技術。
但是在實際工程地質(zhì)勘察的鉆探過程中,要取得完全不擾動試樣是不可能的。